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缴光清洗的准分子激光器

时间:2021-05-10  编辑:网络字体:
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CO­2激光器在远红外区发射出光子,通过加热使材料熔化或汽化,达到完全去除的目的。CO­2激光器的输出功率可以高达几千瓦,每瓦的成本和运行费用非常具有吸引力(密封的射频激发平板CO­2激光器的运行费用更低)。Cot激光器输出的光束直径小,高功率使得它要么扩展到较大的区域.要么快速扫描需要处理的部件表面。因此,CO­2激光器能够以相对较高的速率处理CFRP部件的表面。
C02激光技术用于CFRP清洁的主要缺点是:被吸收的光会导致材料内部受热,热量会由纤维传递给树脂基材,导致基材的降解,从而破坏层压材料的完整性。因此,CO­2激光器可用于CFRP的切割,但不适合于更精密的应用.例如粘接表面的处理。
DPSS激光器在近红外区发射的基础波长(通常为1. 064 u m)也能够通过加热的方式去除材料。但是,DPSS发出的近红外光能够比C02激光器输出的光束更深地穿透大块材料,对CFRP的破坏潜力更大。
频率转换可以将DPSS激光器输出的红外光转变成紫外光(UV)。紫外激光器产生的高能量光子通过直接破坏原子或分子键来去除材料,而不是通过对整块材料进行加热。这个过程被称为激光烧蚀。此外,My光能够被CFRP材料很好地吸收,因而不会穿透材料。因此,用DPSS紫外激光器处理CFRP可以产生最小的HAZ  (热影响区)。
然而.目前市场上在售的半导体泵浦固体激光器 (DPSSL)技术有一个主要的限制,即紫外线的输出功率比较低。因此,DPSS紫外激光器通常不能以较快的速度处理大面积的CFRP材料。
准分子激光器也能够输出紫外光,因此它们在去除CFRP材料方面的能力与DPSS紫外激光器是相同的,而且基本上没有显著的热影响区。然而,准分子激光器的输出特性与固态激光器和C02激光器非常不同。具体来说,准分子激光器会产生一个大的矩形光束,而其他激光源产生的光束是小而圆的。可以采用光学器件将原始输出光束的尺寸进行任意的改变,例如从长而细变为矩形。另外,激光光斑的辐照分布可以调整,使其在整个光束区域均匀分布。
准分子激光器在所有的紫外激光器中具有最高的输出功率和最大的效率。例如,目前工业级准分子光源的单位脉冲能量高达2.0J;这些激光器的高重复率脉冲在几十到几千赫兹之间。高紫外输出功率、高重复率脉冲以及大光束使得准分子激光器成为大批量CFRP高精度清洁的理想工具。另外,现代的准分子激光器展示出了出色的稳定性和低成本特点,使它们成为了这一应用领域的实用选择。

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